智能自动水田机械除草车的制作方法

智能自动水田机械除草车
(一)技术领域
1.本发明涉及一种机械除草车，特别是在水田进行自动化智能除草的智能自动水田机械除草车。
(二)

背景技术：

2.现今人们对有机粮食的需求越来越高。有机粮食的基本标准要求是：禁止使用农药、化肥、生长激素、化学杀虫剂、化学除草剂在栽种、处理的农作物上。
3.农作物不进行除草，将显著减少粮食产量。而进行手工除草，将是繁重的体力劳动。而一般的机械除草也很繁重，特别是在泥泞的水田中。
4.为此需要开发一种智能自动水田机械除草车。
5.近年来除草车相关专利如下：
6.专利申请号为：201921850637.4的名为《一种三自由度活动的除草车》专利。此专利公开了一种三自由度活动的除草车，车架底部有支撑杆，支撑杆底部有车轮，车轮连接车轮电机；直线运动装置在车架底部，直线运动装置电机和直线运动装置设置连接，直线运动装置输出端与第一平台连接；主动臂两端分别设置有通孔和铰接孔，其中主动臂电机的输出轴穿过通孔与第一平台铰接，主动臂电机的输出轴与通孔过盈配合，两个主动臂的通孔位于同一水平面上，两个主动臂共线，且与直线运动装置的输出方向垂直；每个主动臂的铰接孔与一根从动臂的一端铰接，两根从动臂的另一端均铰接在第二平台上，第二平台位于第一平台的下方，第二平台上有除草转刀电机，除草转刀电机的输出轴位于第二平台下方，并与除草转刀连接。
7.专利申请号为：201921651752.9的名为《一种基于摩擦轮为升降机构的除草车》专利。此专利申请提供一种基于摩擦轮为升降机构的除草车。基于摩擦轮为升降机构的除草车，包括：车架机构；两个太阳能电池板，两个所述太阳能电池板对称设置在所述车架机构的两侧；两个运动结构，两个所述运动机构分别设置在所述车架机构的底部两侧；升降机构，所述升降机构设置在所述车架机构上；红外测距传感器，所述红外测距传感器设置在所述车架机构的内侧；两个超声波测距，两个所述超声波测距分别设置在所述车架机构的两侧。本实用新型提供的具有解决人工除草效率低下，劳动强度大且人力耗费巨大以及相关技术的缺陷的问题，体型小巧，绿色环保切工作效率、自动化程度高，能够极大程度的除去杂草，减轻劳动人民的优点。
8.以上发明实现了除草转刀的水平面内移动以及垂直方向的移动，可以对杂草进行有效铲除，但是《一种三自由度活动的除草车》专利使用发电机供电，而且没有针对泥泞水田使用的减重，防陷设计；《一种基于摩擦轮为升降机构的除草车》专利使用两个太阳能电池板供电，都使得除草车的整体重量难以减轻，容易陷入泥潭，不能在方便的在泥泞的水田中使用。
9.因此，需要设计一种成本低廉，可智能识别杂草并自动铲除的，可以在水田有效工作的，智能自动水田机械除草车。
(三)

技术实现要素：

10.本发明的内容是：
11.智能自动水田机械除草车具有：铝型材车架、车轮、锂电池、车轮驱动机构、控制箱、除草机构、摄像头。
12.本发明的目的是：设计一种成本低廉，可智能识别杂草并自动清除的，可以在水田有效工作的，智能自动水田机械除草车。
13.本发明的目的是这样实现的：在铝型材车架上安装车轮，锂电池，车轮驱动机构，控制箱，三组除草机构以及三组摄像头。车轮为自行车圈加铝合金l型装翘片组成，各电机都是直流电机可以实现成本低廉。控制程序具有图像设别功能，分析摄像头图像信息，对杂草进行有效识别，驱动除草机构对杂草进行清除。由于本发明车架由铝合金组成，车轮为铝合金自行车圈，加装铝合金l型翘片，使得本发明相对其他除草车很轻，相对较宽的翘片使得车轮不能陷入泥潭，l型突起设计保证小车运行时不易打滑，可以在水田中有效工作的，智能自动除草。
(四)附图说明
14.本发明的具体结构由以下的实施方式及其附图给出：
15.附图1是本发明智能自动水田机械除草车外观图。
16.附图2是本发明智能自动水田机械除草车车轮外观图。
17.附图3是本发明智能自动水田机械除草车驱动结构图。附图4是本发明智能自动水田机械除草车除草机构正视图。
18.附图5是附图4的右视图。
19.附图6是附图4的后视图。
20.附图7是本发明智能自动水田机械除草车摄像头外观图。
21.其中(1)铝型材车架、(2)车轮、(3)锂电池、(4)车轮驱动机构、(5)控制箱、(6)除草机构、(7)摄像头；
22.(21)自行车轮圈、(22)横向翘片、(23)车轮轴承座、(24)车轮链轮轴；
23.(41)车轮电机、(42)电机底座、(43)双排电机链轮、(44)车轮链条、(45)车轮链轮；
24.(61)刀具框架、(62)横移机构、(63)纵移机构、(64)刀具、(65)纵向铰链、(66)横向铰链；
25.(621)横向电机、(622)横向微动开关、(623)横向链条、(624)横向电机固定板、(625)横向惰轮、(626)横向惰轮固定板、(627)横向位置传感器、(628)横向导轨、(629)横向滑块组件、(620)横向主动轮；
26.(631)纵向电机、(632)纵向微动开关、(633)纵向链条、(634)纵向电机固定板、(635)纵向惰轮、(636)纵向导轨、(637)纵向挡块、(638)纵向滑块组件；
27.(641)刀具电机、(642)电机固定板、(643)联轴器、(644)刀具杆、(645)轴承座、(646)支撑板、(647)除草刀具；
28.(71)摄像头及电路板、(72)透明外壳、(73)固定板。
29.参照附图1：在铝型材车架(1)上安装4个车轮(2)、锂电池(3)、2套车轮驱动机构(4)、控制箱(5)、3套除草机构(6)及3套摄像头(7)。
30.参照附图2：在自行车轮圈(21)轮毂上安装翘片(22)、以及安装车轮轴承座(23)后的车轮链轮轴(24)。翘片(22)l型薄片焊接a型横筋，翘片(22)的宽度及横筋的高度设置保证车轮(2)可以在泥泞的水田里方便行走。
31.参照附图3：车轮电机(41)固定在电机底座(42)上，车轮电机(41)的电机轴上安装双排电机链轮(43)，车轮电机(41)通过2个链条(44)，驱动两个安装有车轮链轮(45)的车轮(2)转动。
32.参照附图4、附图5、附图6：除草机构(6)是由铝合金型材组成的刀具框架(61)上安装横移机构(62)、纵移机构(63)、刀具(64)、纵向链(65)和横向链(66)组成；
33.横移机构(62)的结构：横向电机(621)上安装横向主动轮(620)、通过横向链条(623)横向惰轮(625)、
34.参照附图7：摄像头及电路板(71)密封在透明外壳(72)及固定板(72)组成的密封腔内。
(五)具体实施方式
35.按照附图2所示，安装好车轮(2)；按照附图4、附图5、附图6安装好除草机构(6)；按照附图1所示安装好铝型材车架(1)；按照附图3及附图1所示，把车轮链轮(45)安装在车轮(2)上，并且把车轮电机(41)及其电机底座(42)安装在铝型材车架(1)上，把链条(44)安装在双排电机链轮(43)及车轮链轮(45)上。把3个除草机构(6)安装附图1所示安装在铝型材车架(1)上。再把(3)(5)(7)分别安装附图1所示，安装在铝型材车架(1)上，并用螺丝固定好，安装好各个连接线。至此智能自动水田机械除草车安装完毕。
36.把以上智能自动水田机械除草车(以下简称除草车)放入水田，除草车在车轮(2)的驱动下，向前方行驶(锂电池(3)为除草车的后面)，摄像头(7)始终位于除草结构(6)的前方。除草车行驶过程中，摄像头(7)拍摄水田地面情况，当拍摄并识别到杂草时控制箱(5)内的控制器向相应的除草结构(6)发出除草指令，驱动车轮(2)及横移机构(62)移动，使得除草刀具(647)接近杂草；纵移机构(63)驱动刀具(64)下移，转动除草刀具(647)，清除杂草。
37.3个除草机构(6)，2个安装在前面，横排左右各1，1个安装在后面中间位置，这样布置可以实现除草车运行一次把除草车通过的杂草都清除干净，而且刀具(64)只需横向移动除草车宽度的三分之一行程，实现快速清除。
38.本发明具有以下特点：
39.1.车架由铝合金连接而成，造价低，重量轻。
40.2.驱动采用直流电机加传感器，以及链轮链条方式，驱动可靠，价格低廉。
41.3.除草机构三角布置使得除草快捷。
42.4.车轮安装横向翘片以及轻盈的结构，使得除草车可以在泥泞的水田中运行。
43.5.除草车由三个摄像头采集杂草信息并由程序控制除草，可以实现智能机械除草。
44.6.除草车使用刀具机械除草，可有效防止水田在除草过程中的化学污染，实现粮食的有机生产。

技术特征：
1.一种智能自动水田机械除草车，其特征是智能自动水田机械除草车有：铝型材车架(1)、车轮(2)、锂电池(3)、车轮驱动机构(4)、控制箱(5)、除草机构(6)摄像头(7)；自行车轮圈(21)、横向翘片(22)、车轮轴承座(23)、车轮链轮轴(24)；车轮电机(41)、电机底座(42)、双排电机链轮(43)、车轮链条(44)、车轮链轮(46)；刀具框架(61)、横移机构(62)、纵移机构(63)、刀具(64)、纵向铰链(65)、横向铰链(66)；横向电机(621)、横向微动开关(622)、横向链条(623)、横向电机固定板(624)、横向惰轮(625)、横向惰轮固定板(626)、横向位置传感器(627)、横向导轨(628)、横向滑块组件(629)、横向主动轮(620)；纵向电机(631)、纵向微动开关(632)、纵向铰链(633)、纵向电机固定板(634)、纵向惰轮(635)、纵向导轨(636)、纵向挡块(637)、纵向滑块组件(638)；刀具电机(641)、电机固定板(642)、联轴器(643)、刀具杆(644)、轴承座(645)、支撑板(646)、除草刀具(647)；摄像头及电路板(72)、透明外壳(73)、固定板(74)。2.根据权利要求1所述的智能自动水田机械除草车，其特征在于：铝型材车架(1)采用铝型材连接而成。3.根据权利要求1所述的智能自动水田机械除草车，其特征在于：车轮(2)由自行车圈(21)上安装横向翘片(22)组成。4.根据权利要求1所述的智能自动水田机械除草车，其特征在于：车轮电机(41)、除草机构(6)的驱动电机，横向电机(621)、纵向电机(631)、刀具电机(641)都是直流电机。5.根据权利要求1所述的智能自动水田机械除草车，其特征在于：车轮电机(41)、横向电机(621)、纵向电机(631)、刀具电机(641)的动力输出采用链轮链条方式。6.根据权利要求1所述的智能自动水田机械除草车，其特征在于：除草刀具(647)采用叉形结构。7.根据权利要求1所述的智能自动水田机械除草车，其特征在于：摄像头及电路板(72)位于透明外壳(73)及固定板(74)组成的密封腔内。8.根据权利要求1、权利要求7所述的智能自动水田机械除草车，其特征在于：透明外壳(73)形状为半球壳周围有外沿的太阳帽形。

技术总结
智能自动水田机械除草车具有：铝型材车架、车轮、锂电池、车轮驱动机构、控制箱、除草机构、摄像头。是一种成本低廉，可智能识别杂草并自动清除的，可以在水田有效工作的，智能自动水田机械除草车。车架由铝合金连接而成，造价低，重量轻；驱动采用直流电机加传感器，以及链轮链条方式，驱动可靠，价格低廉；3个除草机构，2个安装在前面，横排左右各1，1个安装在后面中间位置，可以把路过的杂草都清除干净；车轮安装横向翘片以及轻盈的结构，使得除草车可以在泥泞的水田中运行；除草车由三个摄像头采集杂草信息并由程序控制除草，可以实现智能机械除草；除草车使用刀具机械除草，可有效防止水田在除草过程中的化学污染，实现粮食的有机生产。产。产。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：北京丰申科技有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/10/11